Анализ и синтез систем массового обслуживания с разнотипными заявками в задачах обеспечения безопасности объектов

Предложено обосновывать количественные решения при проектировании и эксплуатации систем безопасности автономных объектов на основе методов теории массового обслуживания. Рассмотрены задачи анализа и синтеза систем массового обслуживания при решении задач обеспечения безопасности объектов (например, систем противопожарной или противоаварийной защиты автономного удаленного объекта), особенностью которых является наличие различных типов заявок, требующих разного времени обслуживания (например, пожарно-спасательными подразделениями или ремонтно-восстановительными бригадами). Получены аналитические выражения для вероятностей состояний систем обслуживания. Сформулирована задача анализа как нахождение вероятности отказа системы в приеме заявки какого-либо типа по причине занятости всех каналов обслуживания, когда известны интенсивности поступления заявок и скорости их обслуживания. Сформулирована задача синтеза как нахождение необходимого числа каналов обслуживания при заданных ограничениях на вероятности отказа в приеме заявок. Приведены примеры расчета данных характеристик для одно-, двух- и трехканальной систем массового обслуживания с двумя и тремя типами заявок.

пожары, чрезвычайные ситуации, разнотипные заявки, системы массового обслуживания, система безопасности объекта, fires, emergency, diverse application, queuing system, security system of the object

1. Akimov V. A., Sokolov Yu. I. Risks of emergencies in Russia’s Arctic zone // Issues of Risk Analysis. Scientific and Practical Journal.-2010.-Vol. 7, No. 4.-21 p. URL: https://www.dex.ru/par_en/abstracts_of_journal/pdf/PAR_7_4_en.pdf (дата обращения: 10.08.2017).

2. Алешков М. В., Безбородько М. Д. Применение мобильных средств пожаротушения для защиты объектов атомной энергетики от крупных пожаров в условиях экстремально низких температур // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация.-2014.-№ 3.-С. 37-45.

3. Makhutov N. A., Moskvichev V. V., Fomin V. M. Designing machinery for the Arctic: A problem of socioeconomic development of Russia’s eastern regions // Herald of the Russian Academy of Sciences. -2015. -Vol. 85, No. 1 -P. 79-86. DOI: 10.1134/s1019331615010104.

4. Дагиров Ш. Ш., Алешков М. В., Ищенко А. Д., Роенко В. В. Перспективы применения отдельных технических достижений для предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в арктическом регионе // Проблемы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в арктическом регионе. Безопасный город в Арктике” : материалы Международной научно-практической конференции, 6-8 апреля 2016 г., г. Звенигород. - М. : ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2016. - С. 146-155.

5. Вентцель Е. С. Исследование операций. -М. : Советское радио, 1972. -552 с.

6. Таранцев А. А. Инженерные методы теории массового обслуживания.-Изд. 2-е, перераб. и доп. -СПб. : Наука, 2007.-175 с.

7. Брушлинский Н. Н., Соколов С. В., Алехин Е. М., Коломиец Ю. И., Вагнер П. Опыт применения компьютерных имитационных систем моделирования деятельности экстренных служб // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. - 2016. - Т. 25, № 8. - С. 6-16. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.08.6-16.

8. Алехин Е. М., Брушлинский Н. Н., Соколов С. В. О распределении Эрланга и некоторых его приложениях // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. - 2014. - Т. 23, № 6. - С. 11-17.

9. Топольский Н. Г., Таранцев А. А., Чумаченко А. П. Экспресс-выбор параметров систем массового обслуживания в АСУ пожарной охраны // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2000. -Т. 9, № 1. -С. 7-11.

10. Таранцев А. А., Малышев Д. А. О возможности совершенствования ГОСТ Р 22.7.01-99 “Единая дежурно-диспетчерская служба” // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. - 2015. -Т. 24, № 11. -С. 77-81.

11. Таранцев А. А., Холостов А. Л., Ищенко А. Д., Потапенко В. В. О задачах анализа и синтеза систем обслуживания заявок нескольких типов // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. -2017.-Т. 26, № 3. -С. 31-38. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.03.31-38.

12. Ancker C. J., Gafarian A. V. Queuing with multiple poisson inputs and exponential service times // Operations Research. -1961.-Vol. 9, No. 3. -P. 321-327. DOI: 10.1287/opre.9.3.321.

13. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания / Пер. с англ.-М. : Машиностроение, 1979.-432 с.

14. Кофман А., Крюон Р. Массовое обслуживание. Теория и приложения / Пер. с франц.-М. : Мир, 1965. -302 с.

15. Хинчин А. Я. Работы по математической теории массового обслуживания. - М. : Физматгиз, 1963. -236 с.

16. Doig A. A bibliography on the theory of queues // Biometrika. - 1957. - Vol. 44, Issue 3-4. - P. 490-514. DOI: 10.1093/biomet/44.3-4.490.